COOLING AND SEALING AIR SYSTEM di PLTG

Sistem Pendingin dan Perapat udara mempunyai tugas :

1. Mendinginkan rotor dan shaft.
2. Melindungi bagian-bagian atau spare part yang panas terutama pada ruang baker, vanes dan blade.
3. Sebagai perapat pada inlet compressor untuk mencegah uadara yang tidak tersaring oleh filter masuk ke dalam compressor.
4. Sebagai perapat bagian bearing untuk mencegah udara panas masuk kebagian dalam bearing.

Pendingin udara yang diambil dari stage compressor aksial yang berbeda-beda dan dari sisi buang compressor di alirkan kembali ke aliran udara panas.

Tekanan udara pendingin pada sisi ekstraksi selalu lebih tinggi dari pada sisi hisap/masuk sehingga mencegah terjadinya aliran balik.

BAGIAN-BAGIAN UTAMA  SISTEM

1. Sistem udara pendingin dan perapat MBH31 untuk bagian gas buang turbin  untuk mencegah masuknya udara panas ke dalam bearing.
2. Sistem  udara pendingin MBH32 untuk stage 4 dan 5 pada turbin
3. Udara pendingin dan perapat MBH34 untuk annular combustor
4. Sistem udara pendingin MBH34 untuk dudukan vane pada stage 1 dan 2 dari vane turbin
5. Sistem udara pendingin MBH34 untuk stage 1, 2, dan 3 dari blade turbin
6. Sistem udara perapat MBH 35 untuk sisi inlet compressor
7. Peralatan safety dan monitor.

Gambar 1 Pemipaan dan aliran Udara Pendingin dan Perapat

DESKRIPSI SISTEM

Sistem Udara Perapat MBH 35 Untuk Bagian Inlet Kompressor

Udara perapat untuk bagian inlet compressor diambilkan dari stage 4 compressor. Dari titik ektraksi pipa dibagi menjadi 2 cabang / aliran. Aliran pertama untuk udara perapat MBH 35 yang langsung dihubungkan pada rumah bearing compressor, dimana alirannya ditentukan oleh orifice. Aliarn udara didalam casing bearing compressor dibagi menjadi :

1. Bagian 1, aliran menuju labirin seal dan masuk ke axial compressor setelah Variabel Inlet Guide Vane (VIGV)
2. Bagian 2, aliran masuk diantara bagian bearing compressor dan casing udara intake, dengan demikian mencegah udara yang belum tersaring (udara kotor) masuk ke dalam compressor.

Untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini.

Gambar2 Inlet Kompressor (Aliran Udara Perapat)

 Sistem Udara Pendingin dan Perapat MBH 31 Untuk Bagian Belakang Turbin

Aliran / cabang ke-dua dari percabangan pada stage 4 kompressor, udara langsung dialirkan menuju bagian exhaust (pembuangan) melalui sebuah orifice. Sebelum rumah bearing, pipa dibagi menjadi 2 cabang, oleh karena itu aliran udara perapat dan pendingin masuk pada exhaust rumah bearing dan berakhir pada 2 flange yang saling berhubungan. Aliran udara melewati rumah bearing dan sekalian mendinginkan bagian akhir dari shaft. Setelah itu udara keluar melalui celah antara exhaust bearing dan shaft  mencegah exhaust gas masuk ke bagian dalam exhaust bearing. Kemudian udara keluar menuju exshaust gas. Seperti gambar dibawah ini

Gambar 3 Bagian Ujung Turbin (Aliran Udara Perapat)

Udara Pendingin MBH 32 Pada Bagian Ujung Turbin Blade

Udara Pendingin MBH 32 untuk blade turbin stage 4 dan 5 dimbilkan dari compressor stage 12 dengan menggunakan orifice. Stelah meninggalkan saringan udara, udara mengalir menuju bagian ujung dari rotor. Kemudian udara masuk ke rotor melalui lubang sampai menuju lubang pada shaft chamber. Udara Pendingin disalurkan melalui lubang radial dan mendinginkan ujung shaft yang mengalir dari dasar blade (sudu) turbin stage 4 dan 5. Kemudian udara pendingin mengalir menuju exhaust gas.

Gambar 4  Bagian Turbin dengan Aliran Udara Pendingin

Udara Pendingin  MBH34 Untuk Annular Combustor

Annular Combustor didinginkan oleh udara compressor sisi discharge. Setelah meninggalkan axial compressor udara masuk ke plenum, dari situ sebagian besar aliran udara langsung menuju outer linier yang sedang terbuka yang ada pada ruang bakar. Sedangkan sebagian kecil udara  mengalir menuju ruang diantara outer liner dan ruang bakar. Aliran udara yang langsung menuju ruang antara outer liner dan ruang bakar membantu meningkatkan proses pendinginan. Beberapa bagian udara pendingin masuk ke ruang bakar langsung melewati lubang, sedangkan sisa udara yang merupakan bagian utama udara pendingin mengalir melewati EV Burners.

Gambar 5  Aliran Udara Pendingin pada Combustor

Udara Pendingin MBH34 untuk Dudukan Vane dan Stage 1 dan 2 Vane pada Turbin

Beberapa bagian aliran udara pendingin dari plenum yang berasal dari sisi discharge compressor mengalir melewati lubang dan chanel sampai dudukan vane dan mendinginkan bagian dasar vane turbin stage 3 dan 4. Selanjutnya terjadi pendinginan pada bagian pelindung panas yang terletak berhadapan dengan turbin stage 2 dan 3 (lihat gambar 4).

Udara pendingin untuk vane stage 2, masuk ke vane melalui lubang pada dudukan vane dan langsung dari plenum.

Udara pendingin untuk vane stage 1, disediakan langsung dari plenum sebanyak mungkin.

Vane baris 1 dan 2 pada bagian turbin adalah :

1. Pendinginan bagian dalam dilakukan dengan cara perpindahan panas dari material vane (baja) ke udara pendingin.
2. Pendinginan permukaan dengan cara memisahkan permukaan vane dari pembakaran gas. Diharuskan udara meninggalkan bagian dalam vane melalui lubang yang sudah ditentukan.

Untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini.

Gambar 6 stage 1 vane Turbin dengan lubang Pendingin

Udara Pendingin untuk Blade (Sudu) 1, 2, da 3 Turbin

Udara pendingin untuk 3 stage pertama dari turbin adalah aliran udara dari sisi discharge compressor langsung diantara rumah rotor bagian dalam dan shaft. Udara pendingin mengalir melalui annular casing dengan diarahkan oleh nozzle pendingin udara sampai menuju lubang bagian depan sisi masuk rotor turbin. Bagian pertama udara pendingin langsung menuju lubang pendingin sudu turbin stage 1, 2, dan 3 yang didesain berlubang sebagai tempat aliran udara. Setelah digunakan untuk mendinginkan, udara dilepas ke aliran gas panas melewati lubang pada sisi samping dan atas sudu. Sedangkan sisanya mengalir melewati bermacam-macam saluran, mendingikan shaft, pelindung panas, dan bagian bawah sudu sebelum udara pendingin digunakan untuk penambahan aliran udara pada pembakaran gas.

Gambar 7 Suplai pada sudu stage 1 dan aliran by-pass pada sudu stage 2 dan 3

OPERASI DAN SUPERVISI SECARA UMUM

Sistem udara pendingin dan udara perapat harus beroperasi sesuai buku petunjuk operasi. Dan beroperasi mulai dari start rotor sampai kembali unit shut down.

PERALATAN PENGONTROL SYSTEM

Pengontrol Tekanan

1. Pengukur tekanan MBA80 CP011/012/016 yang memonitor tekanan pada discharge compressor (Pk2) dan lhasil pengukuran ditampilkan pada Operation Station (OS). Hasil pengukuran ini selanjutnya sebagai persyaratan untuk menentukan Turbin Inlet Temperatur (TIT).
2. Pengukur Tekanan MBA80 CP020 yang memonitor tekanan pada compressor stage 12 dan menampilkanya pda OS.
3. Pengukur tekanan MBA80 031/032 yang memonitor sisi discharge compressor dan menampilkanya pada OS.
4. Pengukur Differential MBH32 CP001 yang memonitor perbedaan tekanan antara compressor stage 12 dan exhaust bearing dan menampilkannya pada OS.
5. Pengukur  Differential Pressure MBH33 CP011 yang memonitor perbedaan tekanan antara sisi discharge compressor dan sisi inlet turbin bagian depan dan menampilkanya pada OS.
6. Pengukur Differential Pressure MBH34 CP001/003 yang memonitor perbedaan tekanan antara sisi disharge compressor dan udara pendingin pada penutup ruang bakar dan menampilkanya pada OS.

Pengontrol Temperatur

1. Pengukur Temperatur MBA30 CT009 yang memonitor temperature udara sebelum masuk bagian depan rotor pada ujung turbin.
2. Pengukur Tempratur MBA80 CT001/002/003/004 yang memonitor temperature udara pada sisi discharge compressor dan menampilkanya pada OS.

PROTEKSI DAN PENYEBAB KESALAHAN

Fungsi dari adanya peralatan proteksi adalah agar beroperasi secara aman dan meningkatkan efisiensi dan keandalan unit. Adapun system proteksi yang ada adalah :

1. Alarm
2. Protective Load Shedding (PLS)
3. Trip

Semua system proteksi harus selalu di periksa agar berfungsi degan benar sehingga keandalan unit bisa dipertahankan.

MALFUNGSI OPERASI DAN KEMUNGKINAN PENYEBABNYA

Temperatur Rotor pada ujung Turbin tinggi

Pengontrol           :     Sensor temperature MBA30 CT009

Alarm                  :     Terjadi jika bertambah melebihi setting temperature.

Penyebab            :     Terjadi kebocoran pada pipa udara pendingin.

Malfungsi Tranmitter Pengukur Tekanan

Pengontrol           :     Sensor Tekanan MBA80 CP011/012/016

Alarm                  :     Terjadi jika satu atau dua transmitter mengalami malfungsi.

Trip                     :     Terjadi jika 3 Trasmitter mengalami malfungsi.

Penyebab            :     Transmitter tidak fungsi atau mengalami kerusakan.

Settingnya tidak benar

Terjadi kebocoran pada pipa

Selenoid valve tidak bisa pada posisi buka.

Perbandingan hasil pengukuran “differential pressure MBH32 CP001” ke “tekanan compressor stage 11 MBA80 CP020 diluar angka setting yang diijinkan.

Pengontrol           :     Pressure transmitter MBH32 CP001 / MBA80 CP020.

Alarm                  :     Terjadi jika perbandingan tekanan MBH32 CP001 ke MBA80 CP020 bertambah melebihi range yang ditentukan.

Penyebab            :     Kompresso kotor

Terjadi kebocoran pada pipa blow of valve.

Perbandingan hasil pengukuran “differential pressure MBH34 CP001 / MBH34 CP003” ke “sisi discharge kompressor MBA80 CP031 / CP032 diluar angka setting yang diijinkan.

Pengontrol           :     Pressure transmitter MBH34 CP001 / MBH34 CP003, MBA80 CP031 / CP032.

Alarm                  :     Terjadi jika perbandingan tekanan MBH32 CP001 ke MBA80 CP020 atau MBH32 CP001 ke MBA80 CP003 bertambah melebihi range yang ditentukan.

Penyebab            :     Kebocoran pipa

Kompressor kotor.

Differential Pressure bertambah diluar range yang ditentukan.

Pengontrol           :     MBH32 CP001

Alarm                  :     Terjadi jika differential pressure bertambah diluar range yang diijinkan

Penyebab            :     Kerusaka pada labirin seal

Kesalahan pengaturan baris VIGV

Valve untuk equalizing pengukuran terblokir tidak menutup.

Differential Pressure bertambah diluar range yang ditentukan

Pengontrol           :     MBH33 CP011

Alarm                  :     Terjadi jika differential pressure bertambah diluar range I yang diijinkan.

PLS                    :     Terjadi jika differential pressure bertambah diluar range II yang diijinkan.

Penyebab            :     Kesalahan pengaturan baris VIGV.